Sé que los asteroides son enormes trozos de roca que orbitan alrededor de un sistema solar. ¿Los asteroides tienen un campo gravitacional y se atraen gravitacionalmente entre sí para formar planetas?
Por definición, la gravedad es el resultado de la masa. Cualquier cuerpo con una masa distinta de cero (incluso los átomos) tendrá un campo gravitatorio asociado. Cuanto mayor sea la masa, más fuerte será el campo. Esto es básico de la mecánica clásica. Hasta llegar a la escala cuántica donde la fuerza gravitatoria está dominada por otras 3 fuerzas y el campo gravitatorio se vuelve irrelevante.
Cuando se trata del campo gravitatorio de asteroides, existe, pero es muy débil. Sin embargo, en el transcurso de unos pocos millones de años, estos pequeños asteroides se combinaron para formar grandes masas de cuerpos que ahora llamamos planetas. Esa es una de las teorías prominentes de la formación del sistema solar, donde la gravedad de las pequeñas partículas de polvo de la primera estrella de nuestra generación se desintegró a lo largo del tiempo y se acumuló para darnos lo que ahora conocemos como nuestro sistema solar. Piénsalo de esta manera, cada planeta que ves ahora alguna vez habría sido un asteroide en algún momento de su evolución.
Otra prueba que respalda esto es la presencia de numerosos asteroides binarios que orbitan entre sí alrededor de un centro de masa común, lo que requiere atracción gravitatoria.
Seguro. Toda masa tiene su campo gravitatorio. Sin embargo, su tamaño es proporcional a la masa, por lo que como la mayoría de los asteroides tienen poca masa, tienen poco campo gravitatorio y, por lo tanto, se atraen muy poco entre sí, lo que resulta en un efecto insuficiente para que se agrupen.
Típicamente, su diferencia en cantidad de movimiento/velocidad es demasiado grande para ser eliminada por el pequeño tirón de la gravitación entre ellos.
Hiciste dos preguntas.
¿Los asteroides tienen un campo gravitatorio?
Por supuesto. Incluso un grano de polvo microscópico tiene un campo gravitatorio.
¿Se atraen gravitacionalmente entre sí para formar planetas?
Ya no. Durante la formación del sistema solar, objetos similares a asteroides y cometas colisionaron para formar objetos más grandes, que a su vez colisionaron para formar objetos aún más grandes, y así sucesivamente, hasta que finalmente se construyeron los núcleos de los planetas gigantes y, más tarde, los planetas terrestres. Pero esa etapa terminó hace mucho tiempo, poco después de que se formara el sistema solar.
Los asteroides, por supuesto, atraen gravitacionalmente a otros objetos, pero esta atracción es tan débil debido a las pequeñas masas de los asteroides que es fácilmente superada por otras fuerzas perturbadoras. La gran mayoría de los asteroides se encuentran entre Marte y Júpiter, y Júpiter es el principal culpable de explicar por qué no existe ningún planeta en esa brecha.
Cuando dos cuerpos astronómicos chocan, uno de los resultados es una colisión puramente inelástica que hace que dos cuerpos formen un solo cuerpo. Esto solo sucede con una colisión bastante leve. Una colisión más enérgica resultará en la expulsión de algo de masa. Una colisión aún más enérgica resultará en la expulsión de mucha masa; los cuerpos que chocan se convierten en muchos cuerpos más pequeños. Con algunas excepciones, esto último es lo que está sucediendo entre los asteroides hoy y durante los últimos más de cuatro mil millones de años más o menos.
Júpiter es un cuerpo perturbador tan grande que las colisiones en el cinturón de asteroides son generalmente muy enérgicas. En lugar de formar cuerpos cada vez más grandes, el cinturón de asteroides se está fragmentando gradualmente en cuerpos cada vez más pequeños. Algunos de estos cuerpos de colisión son expulsados del sistema solar gracias a las interacciones con Júpiter. Los resultados más pequeños de estas colisiones migran hacia el sol gracias al efecto Poynting-Robertson.
¡Seguramente! Cualquier cosa que vea a su alrededor que tenga masa, su perro, su casa, su automóvil o usted mismo, todos tienen un campo gravitatorio y ejercen una atracción gravitacional sobre todo lo que los rodea. Y todo a su alrededor ejerce ese tirón gravitacional. Sin embargo, esta atracción es tan débil que no podemos percibirla con nuestros sentidos. La gravedad es un resultado directo de la masa y cuanto mayor es la masa que tiene un objeto, mayor es su atracción gravitacional.
¡Puedes extrapolar este paradigma a todo lo que existe en el espacio! Desde las partículas más pequeñas de polvo y cometas hasta las estrellas y galaxias más grandes. Un asteroide que choca contra un planeta es atraído por la atracción gravitacional del planeta pero, al mismo tiempo, el asteroide atrae al planeta. Eventualmente, así es como los planetas crecen .
Todos los cuerpos celestes de nuestro cielo no existirían si no tuvieran ningún campo gravitatorio. (1) Las pequeñas partículas de polvo chocan entre sí, formando rocas más grandes. (2) Las rocas más grandes chocan más entre sí (o si son lo suficientemente grandes, varias docenas de metros, pueden atraerse entre sí) para formar cometas y asteroides. (3) Los cometas y asteroides, a su vez, se fusionarán con otros asteroides y rocas y formarán planetas enanos y otros planetas terrestres. (4) Si esos planetas ganan más masa podrán atraer gas y formarán gigantes gaseosos. (5) Y si los gigantes gaseosos ganan aún más masa, se convertirán en estrellas más pequeñas o más grandes.
Respuesta parcial a:
¿Los asteroides tienen un campo gravitacional y se atraen gravitacionalmente entre sí... (para formar planetas)?
Como se señaló en otras respuestas, todos los objetos con masa tienen un campo gravitacional y la fuerza es proporcional a la masa e inversamente proporcional a la distancia al cuadrado.
Básicamente todo atrae a todo y las consecuencias son que no hay órbitas keplerianas simples. Los usamos y luego hablamos de perturbación porque ofreció algunas ventajas matemáticas/computacionales en el pasado y lo hace hoy cuando simula millones de años de evolución, y ofrece ventajas intuitivas que ayudan a comprender y predecir aproximadamente lo que sucederá en una situación determinada.
sobre esto es que la atracción de un asteroide por otro sirve para determinar sus masas.
La perturbación de la órbita de un primer asteroide (después de tener en cuenta los efectos del Sol y todos los planetas) por un segundo asteroide proporciona una forma de determinar la masa del segundo asteroide.
Simplificando a dos cuerpos solamente en el universo, la aceleración del asteroide #2 por la atracción gravitatoria del asteroide #1 es
A veces puedes hacer ambos asteroides al mismo tiempo si los observas con suficiente cuidado.
En la publicación circular de la Unión Astronómica Internacional Fecha: julio de 1970, editado por Marsden, BG
El Dr. J. Schubart, Astronomisches Rechen-Institut, escribe: "Los dos asteroides (1) Ceres y (2) Palas representan de cerca un caso de conmensurabilidad de 1/1. Por lo tanto, estos pequeños cuerpos han causado efectos observables en las longitudes medias de cada otros durante los más de 160 años de observación. Las pruebas mostraron la oportunidad de determinar un valor confiable para la masa de Ceres a partir de las observaciones de Pallas. Una primera determinación resultó de 47 posiciones normales 1803-1910 (dadas por G. Struve, 1911, tesis, Berlín) y de 27 posiciones adicionales de 1927 a 1968. Los cálculos partieron de las excelentes órbitas nuevas de Duncombe (1969, Astr. Pap. Washington, 20, parte 2) para Ceres y Palas. El resultado para la masa de Ceres es (6,7 +/- 0,4) x 10 -10masas solares. Esto indica que la densidad media de Ceres es similar a la de Mercurio y la Tierra".
La razón por la que citan las masas como una proporción de las masas solares es que están observando la perturbación de las órbitas solares de los asteroides, cuánta atracción gravitacional siente un asteroide por otro en comparación con cuánto siente por el Sol.
Ver también Determinación de la masa de Ceres basada en los encuentros cercanos más eficientes gravitacionalmente
david g
Barmar